9月20日下午，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者Edvard I. Moser教授來訪我校，并在臨水報(bào)告廳作了題為Grid Cells and the Entorhinal Positioning System的學(xué)術(shù)報(bào)告。
Edvard I. Moser 1962年生于挪威奧勒松，現(xiàn)為挪威科技大學(xué)神經(jīng)科學(xué)和心理學(xué)教授，特隆赫姆的Kavli系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)研究所主任。2005年，Moser教授和他的夫人May－Britt. Moser教授一起首次發(fā)現(xiàn)了大腦中的“網(wǎng)格細(xì)胞”（Grid cell），一舉成名。Moser教授發(fā)現(xiàn)，當(dāng)動(dòng)物在空間中探索時(shí)，大腦內(nèi)嗅皮層中的細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)烈的空間放電特性：當(dāng)動(dòng)物到達(dá)任一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)時(shí)，相應(yīng)的網(wǎng)格細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的放電。網(wǎng)格細(xì)胞的感受野呈現(xiàn)迷人的六邊形圖案，類似大自然中雪花晶體、蜂巢的形狀，完全由大腦皮層自身產(chǎn)生。
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二十一世紀(jì)最具挑戰(zhàn)的前沿領(lǐng)域，是理解大腦的計(jì)算機(jī)制。網(wǎng)格細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，為理解大腦如何動(dòng)態(tài)表征空間路徑、編碼空間記憶提供了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。由于該發(fā)現(xiàn)的重要性，在首次發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)短短9年之后，Moser夫婦和他們的導(dǎo)師John O’Keefe分享了2014年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
Moser教授從20世紀(jì)三十年代大鼠的捷徑實(shí)驗(yàn)講起，提出信息在大腦中并非以簡單的刺激-反應(yīng)的方式儲(chǔ)存。動(dòng)物對于外界的環(huán)境存在內(nèi)在的“認(rèn)知地圖”。而這一“認(rèn)知地圖”最早由O‘Keefe在20世紀(jì)七十年代率先發(fā)現(xiàn)：在大鼠的海馬腦區(qū)存在這樣一群神經(jīng)元，只有當(dāng)動(dòng)物經(jīng)過特定位置時(shí)才會(huì)發(fā)放。通過組合的形式，“位置細(xì)胞”組成的集群能夠以唯一的方式編碼環(huán)境中的每一位置。然而，對于位置細(xì)胞形成的原因在當(dāng)時(shí)還知之甚少。
Moser教授早期的實(shí)驗(yàn)證明了當(dāng)海馬內(nèi)部對于CA1的投射被全部切斷后，CA1中的位置細(xì)胞仍然存在。這提示了空間信息可能從海馬外的腦區(qū)向位置細(xì)胞傳遞。內(nèi)嗅皮層是海馬重要的輸入來源，Moser教授在此發(fā)現(xiàn)了著名的網(wǎng)格細(xì)胞。網(wǎng)格細(xì)胞在二維空間中被激活的位置處于由同樣大小的正三角形鋪滿的網(wǎng)格上。網(wǎng)格細(xì)胞的發(fā)放模式具有恒定性。相同的網(wǎng)格細(xì)胞在不同的環(huán)境中，網(wǎng)格的大小、朝向以及空間相位等相對關(guān)系均保持不變。相反，位置細(xì)胞通常在不同環(huán)境中編碼不同的位置。二者的區(qū)別提示了，網(wǎng)格細(xì)胞系統(tǒng)可能作為我們導(dǎo)航系統(tǒng)的空間標(biāo)尺。
在報(bào)告中，Moser教授還介紹了諸多最近的研究結(jié)果：內(nèi)嗅皮層中不僅包含網(wǎng)格細(xì)胞，同樣包含編碼大鼠頭部朝向的“朝向細(xì)胞”、編碼邊界的“邊界細(xì)胞”、編碼大鼠運(yùn)動(dòng)速度的“速度細(xì)胞”等。“向量細(xì)胞”是Moser教授最新發(fā)現(xiàn)的一群細(xì)胞。該類細(xì)胞僅在相對于地標(biāo)特定方向特定距離處發(fā)放，且無論地標(biāo)所處的空間位置以及地標(biāo)的類型。Moser教授還探討了抑制性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對于網(wǎng)格細(xì)胞發(fā)放的影響。
臨水報(bào)告廳里，相關(guān)學(xué)科的老師和學(xué)生認(rèn)真聽講報(bào)告，做筆記，學(xué)術(shù)氣氛熱烈。隨后，在學(xué)生提問環(huán)節(jié)，來自中外的優(yōu)秀學(xué)生代表積極提問，Moser教授耐心細(xì)致地一一解答，并對同學(xué)們及年輕科學(xué)家們寄予了厚望。參加報(bào)告的的師生表示，能與諾獎(jiǎng)大師面對面的交流，了解神經(jīng)科學(xué)的國際前沿現(xiàn)狀，是非常難得的機(jī)會(huì)，大家受益匪淺。
講結(jié)束后，段樹民院士向Moser教授頒發(fā)了“浙江大學(xué)學(xué)術(shù)大師大講壇”榮譽(yù)證書及“海外名師大講壇”榮譽(yù)證書和獎(jiǎng)杯。
（文 任昭潔 倪哲一/ 攝影 劉藝悅 張鈴超）
